第一章 概 况 第一节 装置规模和特点
一、装置规模
焦化装置的原料为来自周围矿区的煤炭。装置部分规模为120万吨/年,年开工时间为8000小时,操作弹性为60%~100%。本装置区分为A、B两个生产区域,其中:A区12台焦化装置规模为60万吨/年,熄焦工段为干式熄焦无烘干系统;单台焦化炉加工能力5万吨,文氏塔采用氨水喷洒冷却,煤气总管成独立式分布,进入发电车间锅炉煤气调节和封闭采用电动“8”字形阀门控制;A/K-301A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L号炉和B区12台焦化炉煤气总管为一体,煤气总管汇集成并列集中布置汇集,A区A/K-301I、J、K、L号炉煤气净化冷却为管式空气冷却装置单台独立分布。B区12台焦化装置规模为60万吨/年,熄焦工段为湿式熄焦带煤气烘干系统,煤气净化装置全部为文氏塔冷却。
焦化装置区域占地面积为21756平方米,氨水沉淀区域8672平方米。 储运部分规模为:1000m3罐8台,兰炭堆场49447平方米,煤坑储区26970平方米,原煤储存区74152平方米。
装置组成:
备煤、碳化(干馏)、煤气净化和筛分储存四部分组成。
二、装置运行时数
装置年操作时间按8000小时计算。
三、装置特点
低温干馏内燃内热式直立方型炉干馏煤生产工艺技术以“节约能源,提高效益,保护环境”为原则,体现了清洁生产和循环经济的思路,与现有的焦炉相比,具有技术装备水平较高工艺设计思路创新,环保节能思想贯穿始终,体现了装置的示范性和优越性。该技术特点:
(1)低温干馏方炉实现布料、集气、加热、出料均匀,炉子能充分发挥最大生产能力,为规模化生产创造了条件。
(2)进炉煤经布料器均匀分布自上而下,与加热气流逆向运行,经干燥段
1
逐步过渡到干馏段,温度逐步提高,最终干馏段温度控制在650~700℃,实现低温干馏,满足了干馏煤生产工艺条件。
(3)炉体运行操作通过调整加热气体量、混合比、干馏温度、出口温度、压力和出焦量来控制炉子运行,干馏煤产量大、焦油产率高、操作简单、运行可靠。
(4)低温干馏方炉产生副产焦炉气(煤气),经过三级净化处理后,一部分加热气体由煤气离心风机和空气离心风机经混合器压入炉内经花墙均匀喷入煤层,气体在炉内燃烧加热原煤,一部分用于烘干焦炭,其余大部分送至镁合金石灰窑系统作煅烧石灰的燃料,达到资源综合利用和保护资源。
(5)对输煤、筛煤和筛焦系统采用全封闭运行,安装了除尘系统,避免了原来煤尘、焦尘无组织排放造成严重污染和资源浪费,对生产场地实行全硬化处理,防止了对地下水污染。
(6)熄焦、煤气净化系统采取封闭运行,减少了有害气体随水蒸汽的挥发,节约水资源,减轻了对操作人员的职业伤害。
(7)对煤气净化盈余废水通过处理后用来熄焦,和废水不经过处理直接熄焦相比,减少了产品中带走的污染物,减少了污染物向下游产品的转移量,和对废水进行焚烧处理相比,节约了能源和水资源。
第二节 公用工程及生产控制指标
一、原料参数及统计
本装置生产的干馏煤所用的原料煤是由准格尔旗矿区煤矿供给。工艺要求入炉原料煤为20~120mm的块煤,总含水率(包括内在和外在水分)不大于15%,本装置考虑了原煤的筛分以保证入炉的粒度。
煤矿距装置距离比较近,根据《化工机械化运输设计原则规定》的要求,贮存天数确定为3~5d。
原料煤参数见表2-1,用煤量见表2-2。
2
表2-1 原料煤参数
水分% 12.2~14.22 灰分% 8.32~9.95 挥发分% 32.3~34.98 含硫量% 0.24~0.28 热值(低位发热量) 4980Kcal 本装置原煤主要为装置附近伊金霍洛旗振兴煤炭有限公司的精煤,具体的煤质分析结果见表2-2。
表2-2 煤用量统计表
入炉煤粒度(mm) 20~120 原煤小时用量(t/h) 消耗 原料煤 表2—3 本装置原料煤煤质分析结果(收到基) 全水分 水灰分 挥发固定分 碳 碳 氢 全硫 氮 氧 低位发热值 226.8 运输 250.8 原煤每日用量(t/d) 消耗 5454 运输 6036 原煤每年用量(万t/a) 消耗 180 运输 199.2 煤 (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (kCal/kg) 9.56 8.67 4.68 36.87 53.64 70.32 4.15 0.27 0.64 10.66 6519 二、主要原、辅材料及动力消耗种类和用量
注:运输量中考虑了10%的加工损耗,短期运输量计入不均衡系数。 主要原、辅材料及动力消耗种类和用量见表2-4。
表2-4 主要原、辅材料及动力消耗种类和用量一览表 序号 1 2 3 4 名称 原料煤 新鲜水 循环水 电 单位 万吨 万m3 m3 万kW·h 年用量 180 11.728 2578.94 1520 储量 2.73 三、产品、副产品储量指标
本装置主要产品为干馏煤,副产煤焦油、焦炉煤气,共三种产品。年产干馏煤120万吨。产品、副产品贮存量见表2-5
3
表2-5 产品、副产品贮存量
序号 物料名称 1 2 3 4 氨水 煤气 煤焦油 兰炭 品种 状态 储存方式 最大储量 1300m3 0 6400吨 备注 浓度为3%-8% 全部输送金属镁厂使用 中间产品 液态 钢制储罐 副产品 副产品 产品 气态 无储存 液态 钢制储罐 固态 室外堆存 50000吨 规格为<3mm,3-25mm,>25mm 四、主要经济技术指标
运输量见表2-12
表2-12 年运输量
编号 1 2 3 货物名称 原料煤 小计 干馏煤 焦油 小计 合计 起运地点 本地 本厂 本厂 到达地点 本厂 数量(t) 1800000 1800000 1200000 135360 1308360 3108360 备注 本装置全年厂内外运输量为3108360t。运输方式为汽车。厂内各车间物料的半成品运输用装载机、叉车等。
本装置生产用水主要为循环水,循环水量为2578.94t/h,新鲜水用量为14.66t/h,年循环水用量为3253.512t,年新鲜水用量为11.728万吨,具体用水明细见表2-13。
4
表2-13 用水明细表
用水量(t/h) 序号 1 2 3 用水单元 循环量(t/h) 新鲜水量(t/h) 碳化工段 净化工段 全厂生活水 合计 890 1528 2432
5
循环水利用率(%) 合计 898.2 1530.1 1.1 2443.4 99.1 99.8 99.49 8.2 2.1 1.1 11.4